计算机网络 课件 教学 作者 孙学军 第5章.pdf

第5章 广 域 网,9 ，业一，.、，a 八，r a ，,w *,，,z g 仔 ，一我 酷1,1 1 黑 广域网提供承载服务，可运载不同类型的信息，如语音、数据、视频等广域网使用OSI参考模型的低三层功能般 广域网提供相对较低的通信量、大的延迟时间和高的差错率空 5.1 PPP展 PPP是一种广域网协议票 用户通过线拨号接入Internet使用PPP用户计算机通过Modem、线、因特网服务提供商（ISP）接入InternetISP的路由器与Internet连接，专线与局交换机连接用户成为ISP合法用户并拨号连接后，得到一个临时IP地址，用户计算机成为因特网主机通信结束，释放连接，IP地址被收回般 PPP对上层多种协议提供支持，无论同步传输还是异步传输，PPP都能建立路由器到路由器或者主机到网络的连接06/17/2013版 教 学 配 套 课 件 、第 5 章 广 域 网，单 一，.，,和 ，、，A 淤H F，一 F 一餐 IU.,，当,r ,.-1.-黑 1.PPP的特性黑 1）能对IP地址进行动态分配和管理2）允许同时采用多种网络协议3）能够配置和测试数据链路瞿 4）能够进行差错检测。

瞿 5）能够对网络层地址和数据压缩算法等进行可选择协商2.PPP的组成-5.1.1.PPP的特性与帧格式黑 组成：数据报封装、链路控制协议和网络控制襄 1）数据报封装黑 采用HDLC规程，在点到点的串行链路上封装数据报0 6/1 7/2 0 1 3,原 版 教 学 配 套 课 件 ，第 5 章 广 域 网 i-，:布-，.j-.、由：、，,，一 ，安-，*，-黑2)链路控制协议弗 采用链路控制协议(LCP)建立、配置和测试数据链路一黑 3)网络控制盆 采用网络控制程序(NCP)族来建立和配置网络协议，支持多种网络层协议，如IP、IPX、DECnet等黑 3.PPP帧格式1112 可 变 2或4FACPIFCS-F：标志字段(01H1110),1 B,指示一帧的开始或结束瞿 A：地址字段，1B11111111表示广播C：控制字段，1B,00000011表示面向无连接方式传输数据06/17/2013原 版 教 学 配 套 课 件第 5 章 广 域 网，j，j-一 神-,.、，a .F ，r ,，w a z g，黑 P：协议字段，2 B,标识帧数据字段的协议类型黑 I：数据字段，1 5 0 0 B,包含符合协议字段中指定协议的数据报。

FCS：帧校验字段，通常为2 B盥5.1.2 Ppp通信过程北 4 个阶段：链路的建立和配置协调、链路质量检测、网络层协议配置协调和终止链路黑LCP的帧类型：链路建立帧、链路维护帧和链路终止帧黑 链路建立帧：用来建立和配置链路黑 链路维护帧：用来管理和调试链路黑 链路终止帧：用来终止链路06/17/2013原 版 教 学 配 套 课 件第5章 广 域 网1.链路的建立和配置协调-每个P P P 设备都发送L C P 帧来配置和测试数据链路L C P 帧包含一可选的配置字段，P P P 设备通过该字段协调选项，如最大接收单元、P P P 特定字段的压缩以及链路认证协议等L C P 帧不含配置字段，使用配置选项的缺省值黑 网络层数据报（如I P 数据报）交换前，L C P 必须先打开连接，协调配置参数完成配置确认帧的发送和接收后，该阶段结束黑 2.链路质量检测-链路建立和配置协调后，L C P 有一个可选的链路质量检测阶段通过链路质量检测判定链路质量是否满足网络层协议要求黑链路建立完毕并决定了所采用的认证协议后，客户端就能够被验证认证在网络层配置之前进行06/17/2013版 教 学 配 套 课 件 、VWf第5章 广 域 网，a ,，-,，.1 、，,会 1,*，曲-，.、，a 八，一*，八 ，,.哉.，,，,*J ，-，仔，-黑 5.2 X.2 5期 公用数据网以分组方式工作的D T E 与D C E 之间的接口标准。

功能：提供终端操作，不涉及通信子网的内部结构X.2 5 网是指D T E 与通信子网的接口遵循X.2 5 标准可看作是广域网上使用的一种分组交换协议以虚电路为基础，描述建立、保持和终止连接的过程，包括连接的建立、数据的交换、状态的确认以及控制等06/17/2013原 版 教 学 配 套 课 件 、第 5 章 广 域 网，一,，二 科 一，-一-和-，.、，“*，t，i -*-，、#-.,，,赤 一 ,，-5.2.1X.25的层次结构黑X.25协议将公用数据网的通信功能分为三个层次物理层：与OSI-RM的物理层对应采用了X.21和X.21bis协议作为接口标准内部蚀议不由X.25定义()6/17/2013原 版 教 学 配 套 课 件第5章 广 域 网，.一 ,，,，-、，a *，f 1 ，F *，i ,，w/哉,t，黑 功能：建立、保持和拆除D T E 与D C E 之间的物理连接，提供同步的、全双工的点到点的串行比特传输手段装 数据链路层：与O S L R M 的数据链路层对应采用H D L C 的子集L A P B作为接口标准，数据以帧的形式进行传输建 功能：实现分组在终端和分组交换网之间无差错传输。

I 字段传送X.2 5 分组，不对分组进行处理（透明传输）采用点到点全双工同步工作方式命令帧地址字段填对方地址，响应帧地址字段填自己的地址地址是收、发节点地址，不是最终地址第3层 分 蛆 分 蛆 报 头 用 户 数 据第2层帧 F A C I FCS F()6/17/2013原 版 教 学 配第 5 章 广 域 网，t-一,，.业 一,-，.、，A ,，a *-*，/a 1,，*g-，-M 北 分组层：与O S L R M 的网络层对应该层，数据和控制信息都表示成分组的形式，在数据链路层装配到L A P B帧的I 字段里，以帧的形式透明传输功能：分组多路复用、呼叫控制和分组传输、规定分组层D T E 与D C E 接口、虚电路业务规程、分组类型与格式、可选用户业务、流程控制等利用虚电路，用户分组分时交替传送提供永久虚电 路(P V C)业务和快速选择业务X.2 5 只定义了D T E 与D C E 之间三层协议，分组交换网内部所采用的协议不由X.2 5 负责应用：中、低速率数据传输，WAN的通信子网蜚 5.2.2 X.2 5 的报文分组格式餐构成：公用分组报头、附加分组报头和(或)用户数据。

06/17/2013,原 版 教 学 配 套 课 件 ，第 5 章 广 域 网公用分组报头：一般格式标识、逻辑信道组号、逻辑信道号和分组类型标识分组报头功能：网络控制公用分组根头帧标志F(8)地址字段A(8)控揖俘段C(8)信 息字段ICRC校照序列FCSU6)帧标志F(8)分组格式(4)(4)逻辑信道号(8)分组类型标识附力吩组报头和(或)用 户数 据一般格式标识逻辑信途且号()6/17/2013原 版 教 学 配 套 课 件第 5 章 广 域 网11,W ,，-，-,.、，a ，a .*1-，-1 森-.，I*,苏 ,，I 食 一(3)分组类型标识公用分组报头第3个字节，对非数据分组是分组类型标识，对数据分组是序号X.25网：在两节点之间传输带有编号和确认机制的HDLC协议，网络层使用具有流量控制的虚电路，向终端用户提供可靠服务因特网：网络尽量简单，智能尽可能放在用户端用户终端实现差错控制和流量控制，因特网向用户提供端到端的可靠服务20世纪末，因特网演变成世界上最大的计算机网络，X.25网逐渐退出历史舞台利用现有的X.25网支持因特网服务，X.25网则表现为数据链路层的链路06/17/2013原 版 教 学 配 套 课 件 X第 5 章 广 域 网,一 -,，,.，-.”一!、，,.|，F I 1 算!“,苏 *麻 ，、，黑5.3帧中继黑 帧 中 继(F R)舍去了X.2 5的一些功能，是X.2 5协议的改进和简化。

黑5.3.1概述*X.2 5：为保证数据的正确传输，每个节点都要对数据做差错校验等处理，并要保留原始帧副本，直到收到确认信息检查处理导致数据传输时间延迟同时在网络层也进行源端到目的端的检查处理源端保留原始帧副本，直到收到终端确认X.2 5为保证服务的可靠性，大部分时间用在了差错检查处理上黑 帧中继：节点收到帧目的地址后立即转发，不等收到整个帧并做相应处理后再转发节点检测到帧有错，立即停止传送，发一指示到下一节点，下一节点接到指示后立即终止传输，将该帧丢弃，请求重发正在接收一帧时就对其转发的方式称为快速分组版 教 学 配第 5 章 广 域 网 J t.，a ，-利-，,、，a ,，R*-*，/a 1，,，*，i 歌.*,、，黑 快速分组交换分为：帧中继和信元中继帧长度可变的称为帧中继；帧长度固定的称为信元中继装 帧中继主要考虑如何接入一个网络其服务指的是目前提供的永久虚电路，可认为帧中继是虚拟的租用线路在一般分组交换方式中，节点收到一帧后要回送确认帧，目的节点收到一帧后回送端到端的确认帧中继的中间节点只转发帧而不回送确认，只在目的节点回送端到端的确认豪 帧中继缺点：没有数据链路层的流量控制，差错控制和流量控制由IWJ层来完成。

5.3.2帧中继的层次-舍去了X.25的分组层，取消了X.25数据链路层的部分功能，可认为只有1.5个层06/17/2013版 教 学 配 套 课 件 、第 5 章 广 域 网名 R *,-i f r-,/i _：_ j第 1 j当 1 ：&-*-；：f r-L,高层网络层数据链路层帧中继层物理层-物理层栗1.物理层黑 没有定义具体协议，使用者选用认为方便的协议我2.帧中继层理 使用HDLC的简化版本，因为帧中继不需要做大量的差错校验和流量控制处理)6/17/2013原 版 教 学 配 套 课第 5 章 广 域 网，n ,，:俞-，-一:6-，.、噂；、，一|，.F 一货 一 ，r -i 麻一,，,w/麻一,、，黑 字段F、FCS、I与HDLC相同地址字段是数据链路连接标识符H L CL用作地址和控制差错控制主要是拥塞控制，在地址字段第2个字节中由3个1比特字段实现1)F：标志字段翌(2)地址字段：2B 4 B,构成：黑 DLCI：数据链路标识符地址字段为2B时，为10比特；地址字段为3或4B时，16或23比特标识PVC、呼叫控制或管理06/17/2013版 教 学 配 套 课 件 、第 5 章 广 域 网，t-H i，a,，.曲-:曲 的；、，1 4 ，一 0 ，-各.,次.*,r ,，-整 C/R：命令/响应，使高层能够识别帧是命令还是响应，帧中继本身不用。

黑 EA：扩展地址，表明当前字节是否地址的最后一个字节EA为0表示下一个字节仍是地址；EA为1表示当前字节是地址的最后一个字节地址为2B,EA的第1个字节被置0,第2个字节置1如果需要扩展，第2个字节仍置0,第3个字节包含7个比特的地址和1个比特置1的EA黑 FECN：前向显示拥塞指示，表示帧传输方向上出现了拥塞，可由帧经过路径中任一个节点来设置发一个FECN包，告诉目的节点，网络发生了拥塞豪 BECN：后向显示拥塞指示，表示帧传输相反方向上出现了拥塞通知源节点，源节点按照25%的比例降低发送速率06/17/2013原 版 教 学 配 套 课 件 X第 5 章 广 域 网 i,*，-，a ，J R ，,，,w_zg-4 ,，.黑 DE：丢弃指示，帧优先级在网络发生拥塞时，D E 为1 的帧优先级低，为0 的优先级高，为1 的帧优先丢弃黑(3)I：信息字段，长度可变装(4)F C S：帧校验字段，2 B,C R C 校验校验的目的不是使网络从差错中恢复过来，而是了解链路上出现差错的频度检查出帧出错时，将该帧丢弃黑 5.3.3帧中继的操作 帧中继基于P V C 连。